Les cellules cérébrales du fœtus sont affectées par les infections et la réponse immunitaire de la mère

Au cours d’une étude chez les souris, les chercheurs ont constaté que les protéines antivirales naturelles de la mère perturbent le développement des circuits neuronaux chez le fœtus.

Quand une femme enceinte est infectée par un virus, la réponse de son système immunitaire peut endommager le cerveau de son bébé – même si le fœtus n’est pas infecté par le virus lui-même. Cette découverte fait suite à une étude menée par des chercheurs de l’Institut Weizmann des Sciences.

On sait depuis longtemps qu’une infection virale pendant la grossesse peut faire augmenter le risque de schizophrénie, d’autisme et d’autres troubles neurodéveloppementaux et neuropsychiatriques chez le futur enfant, mais les mécanismes entraînant ces conséquences restent inconnus. En fait, les scientifiques ne savent pas si le cerveau du bébé est endommagé par le virus ou par la réponse immunitaire de sa mère.

Le professeur Michal Schwartz du département de neurobiologie et son équipe, en collaboration avec l’équipe du professeur Ido Amit du département d’immunologie, ont étudié la question sur des souris. Lors de précédentes études, les chercheurs avaient constaté que, dans le cerveau, de grandes quantités de la protéine interféron bêta – qui sert notamment de première ligne de défense contre les infections virales chez les mammifères – pouvaient endommager les cellules du cerveau appelées microglies. Ces cellules jouent un rôle important dans le développement embryonnaire, aidant à façonner les circuits neuronaux. Ainsi, les scientifiques ont conçu une étude se focalisant sur les microglies du fœtus.


Les professeurs Michal Schwartz et Ido Amit

Ils ont infecté des souris enceintes avec une molécule d’ARN synthétique qui imite une infection causée par des virus à ARN. Ces derniers appartiennent à une grande famille de virus qui provoque des maladies comme la grippe, la rougeole, Ebola ou encore le COVID-19. Quand les souriceaux sont nés, il s’est avéré que leurs cellules immunitaires cérébrales, les microglies, étaient affectées et présentaient un comportement anormal.

Les chercheurs se sont ensuite demandés si cet effet défavorable aux microglies était provoqué par les molécules imitant un virus ou par la réponse immunitaire de la mère à l’infection virale – plus précisément par la protéine du système immunitaire antiviral, l’interféron bêta, dont les taux augmentent brusquement suite à l’infection. Ils ont donc exposé les souris enceintes aux molécules imitant un virus tout en les traitant avec des anticorps neutralisant l’interféron bêta. Ce traitement a réduit l’effet négatif sur les microglies chez les souriceaux, suggérant que cet effet était lié à l’interféron bêta. Puis, afin de confirmer cette conclusion, les scientifiques, plutôt que d’infecter les souris enceintes avec un virus, leur ont injecté de l’interféron bêta. Le résultat a été le même : les microglies des souriceaux présentaient le même dysfonctionnement. De plus, en grandissant, les souriceaux se comportaient de façon anormale, présentant des symptômes similaires aux troubles neuropsychiatriques, et étaient plus sujets au stress que ceux nés de mères n’ayant pas été exposées à de hauts niveaux d’interféron bêta.


Une image de microscopie combinée révèle que les microglies (en vert) dans le cerveau de souriceaux possèdent des récepteurs à interféron (en rouge)

Ces résultats montrent que même quand le fœtus n’est pas directement exposé à un virus, les microglies de son cerveau peuvent être endommagées par l’interféron bêta sécrété par sa mère en grande quantité pour répondre à l’infection virale.

« De plus amples recherches pourraient donner des pistes pour protéger le fœtus de la réponse immunitaire de la mère – plus précisément des taux très élevés d’interféron au cours d’une infection virale, » dit le professeur Schwartz. « Mais pour le moment, les femmes enceintes doivent rester prudentes et essayer d’éviter au maximum d’être infectées par des virus au cours de leur grossesse. »

Cette étude a été effectuée par le docteur Hila Ben-Yehuda avec l’aide de nombreux membres des deux équipes de recherches, notamment le docteur Alexandre Kertser du département de neurobiologie, et le docteur Orit Matcovitch-Natan et Amit Spinrad des départements d’immunologie et de neurobiologie.

Les recherches du professeur Ido Amit sont financées par la bourse pour la recherche innovante Helen et Martin Kimmel, l’Institut Sagol pour la recherche sur la longévité, l’Institut pour la génétique médicale de la famille Kekst, le fonds pour la recherche sur Alzheimer de la fondation de la famille Thompson, la fondation Adelis, Richard et Jacqui Scheinberg, la fondation de Ben B. et Joyce E. Eisenberg, la fondation d’Anita James Rosen, la fondation Lowy, l’institution caritative de la famille Wolfson, la famille Vainboim, Lady Michelle Michels, Rosanne Cohen, Mauricio Gerson, Erika Mogyoros, Thomas Franklin Buchheim, Jeff Pinkner et Maya Iwanag, la succession Simon Saretzky et la succession Arthur Rath. Le professeur Amit est détenteur de la chaire professorale Eden et Steven Romick.

Les recherches su professeur Michal Schwartz sont financées par l’Institut Sagol pour la recherche sur la longévité, le fonds pour la recherche sur Alzheimer de la fondation de la famille Thompson, la fondation Adelis, la fondation de la famille Rowland et Sylvia Schaefer, Carla Hunter et Andre M. Schub, Peggy et Paul Schachter.